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自转突变:脉冲星蜕变的确切量子特征

高能天体物理现象 2018-03-20 v2 广义相对论与量子宇宙学 计算物理

摘要

观测到的脉冲星和中子星自转突变的复发携带了关于其内部结构演化的丰富信息。在本文中,我表明脉冲星中观测到的自转突变事件是其蜕变为暗超重子(SB)的确切量子特征,其内部由纯不可压缩超导胶子-夸克超流体组成。这里采用量子核壳层模型来描述 SB 的允许能级,这些能级被假定为与 SB 被允许旋转的离散自转速率 ΩSB\Omega_{SB} 相同。因此,自转突变事件对应于超导 SB 从一个能级到下一个能级的瞬时自转减慢,从而排出一定数量的涡旋,进而使周围介质自转加快。该过程主要由周围耗散核流体的负力矩以及超核致密物质背景下的普适标量场 ϕ\phi 引发。正如 Onsager-Feynman 方程所规定,瞬时自转减慢必然伴随着胚胎 SB 尺寸的增加,最终在 Gyr 尺度上将整个脉冲星转化为 SB 天体。基于我们的计算,类 Vela 脉冲星在其生命周期内应显示数十亿次自转突变,然后才会完全蜕变为最大致密的 SB 天体并从我们的观测窗口中消失。本模型预测,年轻脉冲星中 SB 的质量和 ΔΩ/Ω\Delta \Omega/\Omega 相对低于其较老的对应体。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.02887,
  title  = {Glitches: the exact quantum signatures of pulsars metamorphosis},
  author = {A. A. Hujeirat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.02887},
  year   = {2018}
}

备注

7 pages, 7 figures